Η δομή και η αρχή λειτουργίας του συστήματος παθητικής ασφάλειας SRS

Ένα αυτοκίνητο δεν είναι μόνο ένα κοινό μέσο μεταφοράς, αλλά και πηγή κινδύνου. Ο συνεχώς αυξανόμενος αριθμός οχημάτων στους δρόμους της Ρωσίας και του κόσμου, η αυξανόμενη ταχύτητα κίνησης οδηγεί αναπόφευκτα σε αύξηση του αριθμού των ατυχημάτων. Επομένως, το καθήκον των σχεδιαστών είναι να αναπτύξουν όχι μόνο ένα άνετο, αλλά και ένα ασφαλές αυτοκίνητο. Το σύστημα παθητικής ασφάλειας βοηθά στην επίλυση αυτού του προβλήματος.

Τι περιλαμβάνει το σύστημα παθητικής ασφάλειας;

Το σύστημα παθητικής ασφάλειας του οχήματος περιλαμβάνει όλες τις συσκευές και τους μηχανισμούς που έχουν σχεδιαστεί για την προστασία του οδηγού και των επιβατών από σοβαρούς τραυματισμούς κατά τη στιγμή ενός ατυχήματος.

Τα κύρια συστατικά του συστήματος είναι:

• ζώνες ασφαλείας με τεντωτήρες και περιοριστές.
• αερόσακοι
• ασφαλής δομή σώματος
• περιορισμοί για παιδιά ·
• διακόπτης αποσύνδεσης μπαταρίας έκτακτης ανάγκης.
• ενεργά προσκέφαλα.
• σύστημα κλήσεων έκτακτης ανάγκης
• άλλες λιγότερο κοινές συσκευές (π.χ. ROPS σε ένα μετατρέψιμο).

Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, όλα τα στοιχεία SRS είναι διασυνδεδεμένα και έχουν κοινά ηλεκτρονικά χειριστήρια για να διασφαλίσουν την αποδοτικότητα των περισσότερων εξαρτημάτων.

Ωστόσο, τα κύρια στοιχεία προστασίας κατά τη στιγμή ενός ατυχήματος στο αυτοκίνητο παραμένουν ζώνες και αερόσακοι. Είναι μέρος του SRS (Συμπληρωματικό σύστημα συγκράτησης), το οποίο περιλαμβάνει επίσης πολλούς περισσότερους μηχανισμούς και συσκευές.

Εξέλιξη συσκευών παθητικής ασφάλειας

Η πρώτη συσκευή που δημιουργήθηκε για να εξασφαλίσει την παθητική ασφάλεια ενός ατόμου σε ένα αυτοκίνητο ήταν η ζώνη ασφαλείας, η οποία κατοχυρώθηκε για πρώτη φορά το 1903. Ωστόσο, η μαζική εγκατάσταση ζωνών στα αυτοκίνητα ξεκίνησε μόνο το δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα - το 1957. Εκείνη την εποχή, οι συσκευές είχαν εγκατασταθεί στα μπροστινά καθίσματα και σταθεροποίησαν τον οδηγό και τον επιβάτη στην πυελική περιοχή (δύο σημείων).

Η ζώνη ασφαλείας τριών σημείων κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1958. Μετά από ένα άλλο έτος, η συσκευή άρχισε να εγκαθίσταται σε οχήματα παραγωγής.

Το 1980, ο σχεδιασμός του ιμάντα βελτιώθηκε σημαντικά με την εγκατάσταση ενός εντατήρα που παρέχει την πιο σφιχτή εφαρμογή του ιμάντα κατά τη στιγμή της σύγκρουσης.

Οι αερόσακοι εμφανίστηκαν στα αυτοκίνητα πολύ αργότερα. Παρά το γεγονός ότι το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια τέτοια συσκευή εκδόθηκε το 1953, τα αυτοκίνητα παραγωγής άρχισαν να είναι εξοπλισμένα με μαξιλάρια μόνο το 1980 στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αρχικά, οι αερόσακοι εγκαταστάθηκαν μόνο για τον οδηγό και αργότερα για τον συνοδηγό. Το 1994, οι αερόσακοι πλευρικής σύγκρουσης εισήχθησαν για πρώτη φορά στα οχήματα.

Σήμερα, οι ζώνες ασφαλείας και οι αερόσακοι παρέχουν την κύρια προστασία για τους ανθρώπους στο αυτοκίνητο. Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι είναι αποτελεσματικά μόνο όταν στερεώνεται η ζώνη ασφαλείας. Διαφορετικά, οι αναπνευστικοί αερόσακοι μπορεί να προκαλέσουν επιπλέον τραυματισμό.

Τύποι χτυπημάτων

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, περισσότερα από τα μισά (51,1%) των σοβαρών ατυχημάτων με τα θύματα συνοδεύονται από μετωπική πρόσκρουση στο μπροστινό μέρος του οχήματος. Στη δεύτερη θέση όσον αφορά τη συχνότητα είναι οι παρενέργειες (32%). Τέλος, ένας μικρός αριθμός ατυχημάτων συμβαίνει ως αποτέλεσμα συγκρούσεων με το πίσω μέρος του οχήματος (14,1%) ή ανατροπής (2,8%).

Ανάλογα με την κατεύθυνση της πρόσκρουσης, το σύστημα SRS καθορίζει ποιες συσκευές πρέπει να ενεργοποιηθούν.

• Σε μετωπική πρόσκρουση, χρησιμοποιούνται προεντατήρες ζώνης ασφαλείας, καθώς και εμπρόσθιοι αερόσακοι οδηγού και συνοδηγού (εάν η πρόσκρουση δεν είναι σοβαρή, το σύστημα SRS ενδέχεται να μην ενεργοποιεί τον αερόσακο).
• Σε πρόσθια-διαγώνια πρόσκρουση, μόνο οι εντατήρες ζώνης μπορούν να εμπλακούν. Εάν η πρόσκρουση είναι πιο σοβαρή, θα πρέπει να αναπτυχθούν οι εμπρόσθιοι ή / και οι αερόσακοι κεφαλής και πλευρικοί αερόσακοι.
• Σε πλευρική πρόσκρουση, μπορούν να αναπτυχθούν οι αερόσακοι κεφαλής, οι πλευρικοί αερόσακοι και οι εντατήρες ζώνης στο πλάι της πρόσκρουσης.
• Εάν η πρόσκρουση είναι στο πίσω μέρος του οχήματος, μπορεί να ενεργοποιηθεί ο προεντατήρας ζώνης ασφαλείας και ο διακόπτης μπαταρίας.

Η λογική ενεργοποίησης των παθητικών στοιχείων ασφαλείας ενός αυτοκινήτου εξαρτάται από τις συγκεκριμένες συνθήκες του ατυχήματος (δύναμη και κατεύθυνση κρούσης, ταχύτητα κατά τη στιγμή της σύγκρουσης κ.λπ.), καθώς και από τη μάρκα και το μοντέλο του αυτοκινήτου.

Διάγραμμα χρονισμού σύγκρουσης

Η σύγκρουση των αυτοκινήτων συμβαίνει σε μια στιγμή. Για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο που ταξιδεύει με ταχύτητα 56 km / h και συγκρούεται με ένα σταθερό εμπόδιο φτάνει σε πλήρη στάση εντός 150 χιλιοστών του δευτερολέπτου. Για σύγκριση, την ίδια στιγμή, ένα άτομο μπορεί να έχει χρόνο να αναβοσβήνει τα μάτια του. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ούτε ο οδηγός ούτε οι επιβάτες θα έχουν χρόνο να λάβουν μέτρα για να διασφαλίσουν τη δική τους ασφάλεια τη στιγμή της σύγκρουσης. Το SRS πρέπει να το κάνει για αυτούς. Ενεργοποιεί τον εντατήρα ζώνης και το σύστημα αερόσακου.

Σε πλευρική πρόσκρουση, οι πλευρικοί αερόσακοι ανοίγουν ακόμη πιο γρήγορα - σε όχι περισσότερο από 15 ms. Η περιοχή μεταξύ της παραμορφωμένης επιφάνειας και του ανθρώπινου σώματος είναι πολύ μικρή, επομένως η επίδραση του οδηγού ή του επιβάτη στο αμάξωμα του αυτοκινήτου θα εμφανιστεί σε μικρότερο χρονικό διάστημα.

Για την προστασία ενός ατόμου από επαναλαμβανόμενες κρούσεις (για παράδειγμα, όταν ένα αυτοκίνητο αναποδογυρίζει ή οδηγείται σε τάφρο), οι πλευρικοί αερόσακοι παραμένουν διογκωμένοι για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Αισθητήρες κρούσης

Η απόδοση ολόκληρου του συστήματος διασφαλίζεται από αισθητήρες σοκ. Αυτές οι συσκευές εντοπίζουν ότι έχει προκύψει σύγκρουση και αποστέλλουν σήμα στη μονάδα ελέγχου, η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί τους αερόσακους.

Αρχικά, μόνο οι αισθητήρες μετωπικής πρόσκρουσης είχαν εγκατασταθεί στα αυτοκίνητα. Ωστόσο, καθώς τα οχήματα άρχισαν να είναι εξοπλισμένα με επιπλέον μαξιλάρια, ο αριθμός των αισθητήρων αυξήθηκε επίσης.

Το κύριο καθήκον των αισθητήρων είναι να καθορίσει την κατεύθυνση και τη δύναμη της κρούσης. Χάρη σε αυτές τις συσκευές, σε περίπτωση ατυχήματος, ενεργοποιούνται μόνο οι απαραίτητοι αερόσακοι και όχι ό, τι υπάρχει στο αυτοκίνητο.

Οι ηλεκτρομηχανικοί αισθητήρες τύπου είναι παραδοσιακοί. Ο σχεδιασμός τους είναι απλός αλλά αξιόπιστος. Τα κύρια στοιχεία είναι μια μπάλα και ένα μεταλλικό ελατήριο. Λόγω της αδράνειας που προκύπτει από την πρόσκρουση, η μπάλα ισιώνει το ελατήριο, κλείνοντας τις επαφές, μετά την οποία ο αισθητήρας κλονισμού στέλνει έναν παλμό στη μονάδα ελέγχου.

Η αυξημένη ακαμψία του ελατηρίου δεν επιτρέπει στον μηχανισμό να ενεργοποιείται από το σκληρό φρενάρισμα ή από μια μικρή πρόσκρουση σε ένα εμπόδιο. Εάν το αυτοκίνητο κινείται με χαμηλή ταχύτητα (έως και 20 km / h), τότε η δύναμη αδράνειας δεν είναι αρκετή για να δράσει στο ελατήριο.

Αντί για ηλεκτρομηχανικούς αισθητήρες, πολλά σύγχρονα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρονικές συσκευές - αισθητήρες επιτάχυνσης.

Με απλοποιημένους όρους, ο αισθητήρας επιτάχυνσης είναι τοποθετημένος σαν πυκνωτής. Μερικές από τις πλάκες είναι σταθερά στερεωμένες, ενώ άλλες είναι κινητές και λειτουργούν σαν σεισμική μάζα. Κατά τη σύγκρουση, αυτή η μάζα κινείται, αλλάζοντας την χωρητικότητα του πυκνωτή. Αυτές οι πληροφορίες αποκωδικοποιούνται από το σύστημα επεξεργασίας δεδομένων, αποστέλλοντας τα ληφθέντα δεδομένα στη μονάδα ελέγχου αερόσακου.

Οι αισθητήρες επιτάχυνσης μπορούν να χωριστούν σε δύο βασικούς τύπους: χωρητικό και πιεζοηλεκτρικό. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από ένα στοιχείο ανίχνευσης και ένα ηλεκτρονικό σύστημα επεξεργασίας δεδομένων που βρίσκεται σε ένα περίβλημα.

Η βάση του συστήματος παθητικής ασφάλειας του οχήματος αποτελείται από συσκευές που αποδεικνύουν με επιτυχία την αποτελεσματικότητά τους για πολλά χρόνια. Χάρη στη συνεχή εργασία μηχανικών και σχεδιαστών, βελτιώνοντας τα συστήματα ασφαλείας, οι οδηγοί και οι επιβάτες είναι σε θέση να αποφύγουν σοβαρούς τραυματισμούς κατά τη στιγμή ενός ατυχήματος.